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數(shù)控龍門(mén)銑床中床身設(shè)計(jì)的高要求

發(fā)布者：dh001  發(fā)布時(shí)間：2017-02-17  閱讀次數(shù)：   次

數(shù)控龍門(mén)銑床中對(duì)床身設(shè)計(jì)要求非常高，因?yàn)榇采淼暮侠碓O(shè)計(jì)對(duì)機(jī)床很重要，別看一個(gè)小小的床身，它會(huì)直接整個(gè)什么意思的剛性、加工精度、壽命等。大恒小編針對(duì)數(shù)控龍門(mén)銑床床身做下詳細(xì)介紹：

第一、 對(duì)床身結(jié)構(gòu)的基本要求

機(jī)床的床身是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)支持件，一般用來(lái)放置導(dǎo)軌，主軸箱等重要部件。為了滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床高速度、高精度、高生產(chǎn)率、高可靠性和高自動(dòng)化程度的要求，與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床應(yīng)有高的靜、動(dòng)剛度，更好的抗振性。

第二、對(duì)數(shù)控機(jī)床的床身主要在以下 3 個(gè)方面提出了更高的要求：

1．很高的精度和精度保持性在床身上有很多安裝零部件的加工面和運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌面，這些面本身的精度和相互位置精度要求都很高，而且要長(zhǎng)時(shí)間保持。另外，機(jī)床在切削加工時(shí)，所有的靜、動(dòng)載荷最后往往都傳到床身上，所以，床身受力很復(fù)雜。為此，為保證零部件之間的相互位置或相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度，除了滿(mǎn)足幾何尺寸位置等精度要求外，還需要滿(mǎn)足靜、動(dòng)剛度和抗振性、熱穩(wěn)定性、工藝性等方面的技術(shù)要求。

2．應(yīng)具有足夠的靜、動(dòng)剛度

靜剛度包括：床身的自身結(jié)構(gòu)剛度、局部剛度和接觸剛度，都應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，最后達(dá)到有較高的剛度-質(zhì)量比。動(dòng)剛度直接反映機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能，為了保證機(jī)床在交變載荷作用下具有較高的抵抗變形的能力和抵抗受迫振動(dòng)及自激振動(dòng)的能力，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)脑黾幼枘?、提高固有頻率等措施避免共振及因薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪音。

3．較好的熱穩(wěn)定性

對(duì)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，尤其是高精度數(shù)控機(jī)床，熱穩(wěn)定性已經(jīng)成了一個(gè)突出問(wèn)題，必須在設(shè)計(jì)上要做到使整機(jī)的熱變形小，或使熱變形對(duì)加工精度的影響小。熱變形將直接影響機(jī)架的原有的精度，從而是產(chǎn)品精度下降，如立軸矩臺(tái)平面磨床，立柱前臂的溫度高于后臂，是立柱后傾，其結(jié)果磨出的零件工作表面與安裝基面不平行；有導(dǎo)軌的機(jī)架，由于導(dǎo)軌面與底面存在溫差，在垂直平面內(nèi)導(dǎo)軌將產(chǎn)生中凸或中凹熱變形。因此，床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使熱變形盡量小。

第三、床身機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 ：

 1） 在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低；

2） 抗振性好。把受迫振動(dòng)振幅限制在允許范圍內(nèi)；

3） 躁聲小；

4） 溫度場(chǎng)分布合理，熱變形對(duì)精度的影響小；

5） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工；

6） 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件；

7） 有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好；

8） 造型好。使之既適用經(jīng)濟(jì)，有美觀(guān)大方。

5.1.2 床身的結(jié)構(gòu)

1．床身結(jié)構(gòu)

根據(jù)數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型不同，床身的結(jié)構(gòu)形式有各種各樣的形式。例如數(shù)控車(chē)床床身的結(jié)構(gòu)形式有平床身、斜床身、平床身斜導(dǎo)軌和直立床身等四種類(lèi)型。另外，斜床身結(jié)構(gòu)還能設(shè)計(jì)成封閉式斷面，這樣大大提高了床身的剛度。數(shù)控鉆銑床、加工中心等這一類(lèi)數(shù)控機(jī)床的床身結(jié)構(gòu)與數(shù)控車(chē)床有所不同。例如加工中心的床身有固定立柱式和移動(dòng)立柱式兩種。前者一般使用于中小型立式和臥式加工中心，而后者又分為整體 T 形床身和前后床身分開(kāi)組裝的

T 形床身。所謂 T 形床身是指床身是由橫置的前床身和與它垂直的后床身組成。整體式床身，剛性和精度保持性都比較好，但是卻給鑄造和加工帶來(lái)很大不便，尤其是大中型機(jī)床的整體床身，制造時(shí)需要大型設(shè)備。而分離式 T形床身，鑄造工藝性和加工工藝性都大大改善。前后床身聯(lián)接處要刮研，聯(lián)接時(shí)用定位鍵和專(zhuān)用定位銷(xiāo)定位，然后再沿截面四周， 用大螺栓固緊。這樣聯(lián)接成的床身，再剛度和精度保持性方面，基本能滿(mǎn)足使用要求。這種分

離式 T 形床身適用于大中型臥式加工中心。 由于床身導(dǎo)軌的跨距比較窄，第 5 章 床身、橫梁導(dǎo)軌和工作臺(tái) 致使工作臺(tái)在橫溜板上移動(dòng)到達(dá)行程的兩端時(shí)容易出現(xiàn)翹曲，將會(huì)影響加工精度，為了避免工作臺(tái)翹曲，有的立式加工中心增設(shè)了輔助導(dǎo)軌。

2．床身的截面形狀

數(shù)控機(jī)床的床身通常為箱體結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)床身的截面形狀及尺寸，采用合理布置的肋板結(jié)構(gòu)可以在較小質(zhì)量下獲得較高的靜剛度和適當(dāng)?shù)墓逃蓄l率。床身肋板一般根據(jù)床身結(jié)構(gòu)和載荷分布情況，驚醒設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足床身剛度和抗振性要求，V 形肋板有利于加強(qiáng)導(dǎo)軌支承部分的剛度；斜方肋和對(duì)角肋結(jié)構(gòu)可明顯增強(qiáng)床身的扭轉(zhuǎn)剛度，并且便于設(shè)計(jì)成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)。此外，還有縱向肋板和橫向肋板，分別對(duì)抗彎剛度和抗扭剛度有明顯效果；米字形肋板和井字形肋板的抗彎剛度也較高，尤其是米字形肋板更高。

3．床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免薄壁結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)化表面形狀。根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況及要求，床身的結(jié)構(gòu)設(shè)如下：

4.床身的設(shè)計(jì)步驟

⑴根據(jù)床身上的零件、部件情況和設(shè)計(jì)要求初步確定床身及機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以保證機(jī)架內(nèi)外的零件能正常運(yùn)動(dòng)

⑵根據(jù)產(chǎn)品批量和結(jié)構(gòu)形式初步確定制造方法，合理選擇材料，單件小批量的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備機(jī)架可以采用焊接和鍛喊結(jié)合的機(jī)架⑶分析承載情況，根據(jù)承載情況合理的選擇截面形式，確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)

⑷畫(huà)出結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行必要的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和尺寸修改

⑸對(duì)重要設(shè)備的床身，還應(yīng)該進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和模擬實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。銑床中對(duì)床身結(jié)構(gòu)的要求。

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